Mối quan hệ giữa vi sinh vật và sự hư hỏng của rau ăn quả

Mối quan hệ giữa vi sinh vật và sự hư hỏng của rau ăn quả

MÔN: CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM

VÀ SỰ HƯ HỎNG CỦA RAU ĂN QUẢ

GVHD: CÔ ĐÀM SAO MAI

MÔN: CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM

VÀ SỰ HƯ HỎNG CỦA RAU ĂN QUẢ

Tháng 3 năm 2014

Chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến:

Ban giám hiệu trường Đại Học Công Nghiệp TP.Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất trong suốt quá trình chúng em thực hiện tiểu luận.

Viện công nghệ sinh học – thực phẩm đã giúp đỡ chúng em rất nhiều trong việc tiếp thu những thông tin tri thức về công nghệ sinh học thực phẩm.

Thư viện trường ĐH Công Nghiệp TP.HCM tạo điều kiện để chúng em cập nhật thông tin một cách dễ dàng và hiệu quả.

Đặc biệt, em xin kính gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến

Giảng viên hướng dẫn: Cô Đàm Sao Mai đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ em

trong quá trình thực hiện và hoàn thành bài tiểu luận.

Hy vọng bài tiểu luận của chúng em sẽ góp một phần giúp ích cho mọi

người đặc biệt là các bạn sinh viên hiểu rõ về Mối quan hệ giữa vi sinh vật và

sự hư hỏng trong rau ăn quả để vận dụng những kiến thức đó vào thực tiễn và

sẽ thành công hơn trong cuộc sống.

Tuy nhiên, do thời gian, trình độ, nguồn tư liệu có hạn nên không tránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp bổ ích để có thể bổ sung cho tiểu luận hoàn chỉnh hơn.

Xin trân trọng cảm ơn cô!

MỤC LỤC

Đối với rau nói chung và rau ăn quả nói riêng là một thành phần quan trọngtrong hệ thống thực phẩm của con người Do đó việc nâng cao sản lượng năng suất,chất lượng rau ăn quả là rất cần thiết Thế nhưng chỉ tập trung vào các vấn đề trên thôithì chưa đủ Đặc điểm của rau ăn quả dễ bị tổn thương trên nhiều khía cạnh và dẫn đến

hư hỏng Vì vậy việc tìm hiểu về các nguyên nhân gây hư hỏng rau ăn quả là rất quantrọng

Sự hư hỏng của rau ăn quả gây ra do nhiều nguyên nhân khác nhau tuy nhiênnguyên nhân gây hại đáng quan tâm nhất chính là sự hư hỏng do các loại vi sinh vật

Vì vậy song song với quá trình nâng cao chất lượng, số lượng rau ăn quả thì cần phảiquan tâm vấn đề quan hệ giữa các loài vi sinh vật và sự hư hỏng ở rau ăn quả xảy ra

Bài tiểu luận này sẽ giúp chúng ta tìm hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữ vi sinhvật và sự hư hỏng của rau ăn quả đồng thời biết được các biện pháp bảo vệ rau quảmột cách tốt nhất để đảm bảo chất lượng của rau ăn quả.

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ RAU ĂN QUẢ

1.1. Vài nét về rau ăn quả

- Rau có vị trí quan trọng trong bữa ăn hàng ngày của nhân dân ta Rau sử dụng làmthức ăn tươi hoặc sử dụng dưới dạng chế biến và làm nguyên liệu cho công nghiệpthực phẩm Phát triển sản xuất rau còn có ý nghĩa cung cấp nguyên liệu cho côngnghiệp thực phẩm phát triển và là nguồn xuất khẩu có giá trị

- Khác với quả, rau không đại diện cho nhóm cấu trúc thực vật nào mà là những thựcphần đa dạng khác nhau của cây trồng.Trong nhiều trường hợp, bộ phận được sử dụngthường đã được biến đổi rất nhiều so với cấu trúc nguyên sơ

- Trong các loại rau ăn quả, phần quả được sử dụng của chúng cũng được tạo nên từnhững biến đổi khác nhau của thực vật

Hình 1.1: Nguồn gốc hình thành rau củ từ thực vật (nguồn: Wills et al.,1998)

- Sản xuất rau ăn quả nói chung là ngành có hiệu quả và thu nhập khá cao trong ngànhtrồng trọt Có khả năng thu hút nhiều lao động và giải quyết việc làm, góp phầnchuyển dịch cơ cấu sản xuất ngành trồng trọ theo hướng đa dạng hóa sản phẩm vớichất lượng cao

- Rau nói chung và rau ăn quả nói riêng là loại nông sản tương đối khó bảo quản vìlượng nước trong rau quả cao (95%) là điều kiện tốt cho vi khuẩn hoạt động Mặt khácthành phần dinh dưỡng rau quả phong phú, có chứa nhiều loại đường, đạm, muối

khoáng, sinh tố… kết cấu tổ chức tế bào của đa số loại rau quả lại lỏng lẻo, mềm xốp,

dễ bị xây xát, sứt mẻ, bẹp, nát nên vi sinh vật dễ bị xâm nhập

- Trong rau quả còn chứa nhiều loại men, sau khi thu hoạch trong quá trình bảo quản nóvẫn tiếp tục tiến hành hàng loạt các quá trình sinh lý, sinh hoá, thuỷ phân trong nội bộlàm tiền đề cho vi khuẩn phát triển

- Rau ăn quả thuộc họ Bầu bí như bầu Lagenaria vulgaris, bí đao Benincasa hispida Cácloại quả khác như mướp Luffa cylindrica, dưa leo Cucumis sativus, khổ qua (mướpđắng) Momordiaca balsammina, cà tím Solanum melongea, đậu bắp v.v Ngoài ra đu

đủ xanh, xoài xanh, mít xanh cũng được dùng chế biến như một loại rau trong ẩm thựcViệt Nam

- Cung cấp chất hữu cơ, đường, muối khoáng Nước chiếm từ 85-90%

- Quả và rau tươi có khả năng miễn dịch do mô và thành tế bào còn nguyên lớp bảo vệ

- Có tinh dầu, tanin ức chế hay tiêu diệt vi sinh vật

1.2. Sự khác biệt giữa rau ăn quả và rau ăn lá

Rau ăn quả bao gồm bầu bí, mướp, cà chua, cà tím… Tuy cùng là rau nhưng sovới rau ăn lá, chúng có khác cơ bản là thời gian sinh trưởng và phát triển lâu hơn, dophần sử dụng là quả nên quá trình sinh trưởng và phát triển của chúng cũng chia làmcác giai đoạn ra hoa, đậu quả… Còn so với cây ăn quả thì rau ăn quả là cây ngắn ngày(thường niên), còn cây ăn quả là lưu niên Mặt khác, cây ăn quả ra hoa kết quả tậptrung, thường theo mùa, mỗi mùa một vụ, còn rau ăn quả thì ra hoa, đậu quả, nuôi tráilớn chia thành nhiều đợt và liên tục trong suốt đời sống của cây

1.3. Những nguyên nhân gây hư hỏng cho rau ăn quả.

- Người ta ước tính có một phần tư các loại rau ăn quả, trái cây đã thu hoạch bị hư hỏngtrước khi tiêu thụ Sự hư hỏng của rau ăn quả, trái cây tươi thường xảy ra trong quátrình bảo quản và vận chuyển Rau ăn quả được tiêu dùng ở dạng tươi, khô, đông lạnh,lên men, tiệt trùng, hay đóng hộp Sự nhiễm bẩn có thể xảy ra trong quá trình thuhoạch, xử lý, vận chuyển, bảo quản nếu điều kiện vệ sinh không phù hợp được duy trì.Tổn thương cơ học có thể làm tăng khả năng phân rã và sự phát triển của vi sinh vật cóthể diễn ra Quá trình rửa trong nước bị ô nhiễm có thể làm ẩm bề mặt, tạo điều kiệncho vi sinh vật xâm nhập và phát triển Bảo quản trong các thùng chứa bị ô nhiễm, sửdụng các vật liệu bảo quản bị ô nhiễm, cũng có thể là do tiếp xúc với các sản phẩmđã

bị phân rã, không được xử lí vệ sinh, côn trùng phá hoại v.v …cũng làm tăng nhanhtốc độ hư hỏng

- Rau quả để trong một thời gian thường bị biến đổi phẩm chất, giá trị dinh dưỡng và giátrị cảm quan, trong nhiều trường hợp không còn ăn được Những biến đổi đó do nhữngnguyên nhân sau:

+ Do vi sinh vật : có sẵn trong rau ăn quả hoặc nhiễm từ bên ngoài vào

+ Do enzyme: có sẵn trong các tổ chức, tế bào của các loại rau ăn quả

+ Do phản ứng giữa các chất bên trong các loại rau ăn quả với nhau, và chất bên trongchúng với bao bì

+ Do độc tố, đó là những chất sinh ra trong rau ăn quả, con người ăn phải dẫn đến ngộđộc

+ Do kí sinh trùng và côn trùng: vi sinh vật sống ký sinh trên cơ thể sống

1.3.1. Hư hỏng do cơ học

- Thường xảy ra trong quá trình thu hoạch và vận chuyển , bao gồm những sự dập vỡcủa các loại trái ; dập rách lá của các loại rau ; gãy, vỡ, cắt không đúng vị trí của cácloại củ, những vết trầy xước làm mất lớp cutin bảo vệ trên vỏ và cả những vết cắnthủng của côn trùng, chuột bọ Hư hỏng cơ học có thể trở nên một vấn đề nghiêmtrọng khi là nguyên nhân dẫn dến những hư hỏng tiếp theo Các vết dập vỡ, trầy xước

xẽ làm tăng sự mất nước, tăng độ hô hấp, dẩy mạnh sự sinh tổng hợp ethylene, thúcđẩy quá trình chín của rau trái Nhìn chung thì thu hoạch bằng cơ giới sẽ gây nên nhiều

hư hỏng cơ học hơn là thu hoạch bằng thủ công Tuy nhiên khi thu hoạch các loại củbằng cách dùng cuốc đào thì có thể gây ra tỷ lệ hư hỏng rất cao nếu không cẩn thận.Các thùng chứa rau trái thu hoạch cần phải sạch, và mặt trong thùng phải êm, không

có góc cạnh hay thô ráp dễ gây dập vỡ sản phẩm người ta thường dùng các loại vậtliệu lót đề giảm hư hỏng cơ học Rơm, lá, giấy hay bìa carton thường được sử dụng.Những tấm lót bằng nhựa cũng được sử dụng mặc dù giá thành cao nhưng chúng rấtbền, có thể sử dụng nhiều lần và dễ làm sạch

- Hư hỏng cơ học khi vận chuyển sẽ tăng khi công viêc vận chuyển bốc vác được thụchiện bằng nhân công Trong trường hợp này vận chuyển bằng cơ giới sẽ lại thích hợphơn Độ êm bằng phẳng của xe tải, của đoạn đường chuyên chở cũng là những yếu tốcần lưu ý khi muốn giảm tỷ lệ hư hỏng vì dập vỡ trong khi vận chuyển

1.3.2. Sự hô hấp

- Rau ăn trái là những hàng hóa tươi sống, do đó tốc độ hô hấp có ảnh hưởng quan trọngđến chất lượng rau ăn tươi Thường thì tốc độ hô hấp càng cao thì thời gian bảo quản

càng ngắn Tốc độ hô hấp phụ thuộc vào từng loại rau ăn quả Những quả chưa trưởngthành như đậu hà lan, hay quả đậu phộng thì có tốc độ hô hấp cao hơn quả trưởngthành, nhưng ở cà chua và củ hành thì ngược lại, quả trưởng thành có tốc độ hô hấpcao hơn.

- Hô hấp là quá trình chuyển hóa năng lượng trong các liên kết hóa học thành một dạngkhác có ích hơn cho tế bào, mục đích để cung cấp cho các phản ứng chuyển hóa kháctrong tế bào Ở điều kiện có O2, rau ăn quả thực hiện hô hấp hiếu khí Trong quá trình

hô hấp, O2 và glucose được tiêu thụ, trong khi CO2, H2O và nhiệt được sinh ra.Nhưng quá trình hô hấp lại làm tăng tốc độ lão hóa, dẫn đến mô mềm, thành tế bào dễ

vỡ, và dịch bào bên trong tế bào chảy ra ngoài, vi khuẩn hoại sinh có thể phát triển,gây ra mùi hôi thối Đồng thời, nếu nhiệt từ quá trình hô hấp không được tản đi kịpthời thì nhiệt sinh ra lại có tác dụng kích thích quá trình hô hấp, dẫn tới rau trái nhanhchóng bị hư hỏng hơn

- Quả có đỉnh đột phá hô hấp có thể được thu hoạch lúc chưa chín muồi, và được dúchín sau đó (cà chua, bí đỏ) Trong quá trình chín của trái có đỉnh đột phá hô hấp, cómột khoảng thời gian ngắn, cường độ hố hấp của trái sẽ tăng lên đột ngột Nếu khôngđiều chỉnh nhiệt độ, sau khoảng thời gian này, quả sẽ nhanh chóng chín muồi và lãohóa nhanh chóng

- Tóm lại, nếu nhiệt độ không được điều chỉnh thì nhiệt sinh ra từ quá trình hô hấp sẽlàm tăng sự mất nước, hơn nữa còn tăng nhiệt và tăng ẩm, mà trong quá trình bảoquản, chính nhiệt và ẩm sẽ hỗ trợ cho sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc

1.3.3. Sự tạo thành khí ethylene

Khí ethylene là một hormone thực vật đóng vai trò quan trọng trong quá trìnhchín và sự lão hóa ở trái (Reid, 1992) Tất cả các tế bào thực vật đều sinh ra khíethylene ở mức độ thấp Tuy nhiên, các nguyên nhân gây stress ở tế bào thực vật sẽdẫn tới thúc đẩy sự tổng hợp khí ethylene nhiều hơn Các nguyên nhân gây stress cóthể là sự mất nước quá mức, các tổn thương cơ học, hoặc sự tấn công của mầm bệnh.Trái có đỉnh đột phá hô hấp sản xuất ra khí ethylene với tốc độ nhanh nhất khi bắt đầuchín muồi, và hormone này được cho là thúc đẩy và phối hợp các biến đổi sinh hóa vàsinh lý xuất hiện trong quá trình chín Sự tạo thành khí ethylene có thể dẫn tới việctăng tốc quá trình chín và sự lão hóa Ví dụ, rau xanh bị mất đi màu xanh nhanh

chóng; chất xơ dày lên ở măng tây; hiện tượng mềm quả hoặc chín sớm có thể xảy ra ởquả chưa chín; ở bắp cải và bông cải xảy ra hiện tượng rụng lá nhanh hơn.

1.3.4. Sự lão hóa

Sự lão hóa là sự hóa già tự nhiên ở mô thực vật và nó được thúc đẩy bởi sự cómặt của khí ethylene, và bất kỳ yếu tố nào khác làm tăng tốc độ hô hấp Một số biếnđổi trong quá trình lão hóa có thể ảnh hưởng đến việc chế biến rau trái tươi Ví dụ, sựthay đổi cấu trúc hóa học và vật lý của thành tế bào, trong khi sự nguyên vẹn của thành

tế bào đóng vai trò quan trọng đối với cấu trúc của sản phẩm chế biến

1.3.5. Sự mất nước

- Quả thường có một lớp sáp bảo vệ, tránh khỏi sự tấn công của côn trùng, mầm bệnh,

sự tổn thương cơ học và cả sự mất nước Lớp sáp tuy có thể làm giảm sự mất nước từ

bề mặt thực vật nhưng không thể ngăn cản hoàn toàn sự mất nước Nếu lớp bảo vệ bịtổn thương, thì sự mất nước có thể trầm trọng hơn

- Ở các cơ quan đã trưởng thành như thân, rễ, quả, các mô sẽ dày lên và hóa gỗ để duytrì cấu trúc của nó khi già Tuy nhiên, sự có mặt của các chất xơ thô trong thành phần

là không mong muốn đối với rau trái tươi, vì thế nhiều loại rau được thu hoạch khichưa trưởng thành Do đó, cấu trúc của rau trái tươi không do thành phần xơ thô trong

tế bào nữa, mà phụ thuộc vào áp suất trương của tế bào Áp suất trương là áp suấtđược tạo ra khi chất tan chiếm đầy trong không bào, nén ép vào thành tế bào Nếu quánhiều nước bị mất đi khỏi mô bào thì áp suất trương sẽ giảm xuống dẫn đến rau trái bịhéo, và bề mặt bị nhăn nheo

- Tốc độ mất nước sau thu hoạch phụ thuộc chủ yếu vào chênh lệch áp suất hơi nướcgiữa bên trong và bên ngoài tế bào Tuy nhiên, có nhiều yếu tố khác ảnh hưởng đến sựmất nước: tỷ lệ diện tích bề mặt và thể tích càng lớn thì sự mất nước diễn ra càngnhanh, thường thấy rau lá mất nước nhanh hơn quả có hình cầu; lớp sáp trên bề mặtquả; và cấu tạo của vỏ Nếu vỏ ngoài bị tổn thương thì sự mất nước sẽ diễn ra nhanhchóng

- Trái có vỏ mỏng thì mất nước nhanh hơn trái có vỏ dày Ngoài ra, sự mất nước còndẫn tới việc thúc đẩy sự tạo thành khí ethylene

1.3.6. Nhiệt độ

Có nhiều rối loạn liên quan đến nhiệt độ quá cao hay quá thấp

- Tổn thương do nhiệt độ quá cao: Nhiệt độ quá cao do rau trái bị phơi ra ngoài ánhnắng mặt trời, hoặc xử lý nhiệt không thích hợp sau khi thu hoạch, gây nên các tổnthương trên da hoặc bề mặt bị gồ ghề.

- Tổn thương do lạnh đông: rất ít rau trái dùng để ăn tươi có thể lạnh đông được (ví dụnhư củ hành) Tuy nhiên đa số rau trái dùng để ăn tươi không chịu được nhiệt độ lạnhđông, vì các tinh thể tạo thành bên trong tế bào có thể làm vỡ tế bào, dịch bào chảy rangoài, các mô sẽ bị xẹp xuống khi rã đông làm cấu trúc thay đổi một cách không thểchấp nhận được Các hư hỏng kiểu này ít ảnh hưởng đến các loại rau trái có hàm lượngnước thấp, hoặc được nấu lên trước khi sử dụng như đậu Hà Lan, củ cải vàng, bắpngọt, carrot,

- Tổn thương lạnh: tổn thương lạnh khác biệt hoàn toàn với tổn thương do lạnh đông.Tổn thương lạnh có thể xảy ra ở trên điểm đông đặc Rau ăn quả vùng nhiệt đới và cậnnhiệt đới dễ bị tổn thương lạnh hơn Tuy nhiên, cũng có sự khác nhau về sự nhạy cảmvới điều kiện lạnh giữa các giống cây trồng với nhau, giữa rau trái trưởng thành vàchưa trưởng thành, giữa rau trái chín và chưa chín Các triệu chứng khi tổn thươnglạnh bao gồm: bề mặt bị ẩm ướt, vỏ bị rỗ, thịt quả bên trong bị đổi màu và không tiếptục chín, lão hóa nhanh chóng và tăng nguy cơ thối rữa Các triệu chứng có thể biểuhiện rõ ràng khi tăng nhiệt độ đến nhiệt độ bình thường trở lại

- Tổn thương thành phần không khí không thích hợp: tổn thương thường xảy ra khi rauquả được bảo quản trong điều kiện có O2 hoặc có lượng CO2 quá cao Ví dụ, khi bảoquản rau trái mà điều kiện thông gió không tốt, khi nhiệt độ tăng cao hơn (nhiệt sinh ra

do quá trình hô hấp) thì sự hô hấp cũng diễn ra nhanh hơn, làm thành phần không khínhanh chóng bị biến đổi và trở nên không còn phù hợp với điều kiện hô hấp bìnhthường nữa Các triệu chứng phụ thuộc vào từng loại rau trái, ví dụ khoai tây bị đen ởtâm củ, rau diếp thì gân lá bị thâm, táo bị tổn thương bề mặt Khi hàm lượng O2 thấp,rau trái có thể chuyển sang hô hấp yếm khí, sinh mùi khó chịu Khả năng chịu đựngtình trạng O2 thấp là khác nhau đối với các loại rau trái, đa số thì khi hàm lượng O2nhỏ hơn 3% thì chuyển sang hô hấp yếm khí, nhưng khoai lang tương đối nhạy cảmvới hàm lượng O2 thấp, nếu thấp hợn 8% thì khoai lang sẽ chuyển sang hô hấp yếmkhí Điều kiện yếm khí cũng thúc đẩy các vi sinh vật gây thối phát triển

1.3.7. Hư hỏng do vi sinh vật:

- Vi sinh vật quan trọng nhất gây hư hỏng rau trái tươi là nấm, bởi vì điều kiện acidtrong rau trái tươi có khuynh hướng ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn (đa số vikhuẩn thích hợp với môi trường trung tính hơn acid) Mầm bệnh chủ yếu xâm nhậpvào các mô bị tổn thương Ví dụ loài Pencillium là nguyên nhân gây ra các bệnh mốcxanh lá cây và xanh da trời đối với citrus, chỉ xâm nhập và gây bệnh khi trái bị tổnthương, không gây hại khi trái không bị tổn thương.

- Các loài vi sinh vật hại khi đã xâm nhiễm và phát triển trên rau ăn quả thì dù gây hạibên ngoài hay đã qua lớp vỏ vào bên trong cũng đều làm cho chúng bị giảm phẩmchất, nghiêm trọng hơn có thể làm cho sản phẩm hỏng hoàn toàn Thông thường banđầu do kích thước của vi sinh vật nhỏ bé và có thể phát triển từ một vài cá thể rau ănquả trong khối làm cho ta rất khó phát hiện Nhưng nếu gặp điều kiện thuận lợi chỉtrong một thời gian ngắn, bệnh sẽ phát triển và lây lan làm cho cả khối làm tăng tốc độgây hại Sự lây nhiễm gây hại của vi sinh vật còn làm giảm nghiêm trọng chất lượngcủa các loại rau ăn quả

- Hàm lượng các chất dinh dưỡng mà con người mong đợi sử dụng sẽ bị vi sinh vậtchiếm đọat thông qua những hoạt động hóa sinh phân giải các chất dinh dưỡng quantrọng như tinh bột, chất béo, protein,… Rau ăn quả bị bệnh sẽ bị giảm đáng kể cácchất khoáng, vitamin Vi sinh vật gây bệnh không những làm mất đi mùi thơm và vịđặc trưng của rau quả, mà trong quá trình hoạt động sống còn tiết ra các hóa chất hoặctạo ra các sản phẩm trung gian của quá trình trao đổi chất như các enzyme, các loạiacid hữu cơ, acid béo, rượu, aldehyte, xêtôn, các sản phẩm phân giải protein,… gây racác mùi hôi, mốc, chua Có thể dễ dàng nhận thấy những mùi khó chịu này ngay sauvài ngày từ những rau quả giập nát sau quá trình vận chuyển

Một số loại hư hỏng của vi sinh vật:

+ Anthracnose, thường được gây ra bởi Colletotrichum lindemuthianum, C coccodes vàcác loài khác Các khiếm khuyết là bị ố bẩn lá và trái cây hoặc seedpods

+ Bệnh sương mai, gây ra bởi loài Phytophthora, Bremia, và giống khác Dạng đặc trưng

là ở trong có màu trắng, khối lông mịn

+ Thối mềm chảy nước gây ra chủ yếu bởi Sclerotinia sclerotiorum, được tìm thấy chủyếu trong các loại rau

+ Thối đen, thường gây ra bởi loài Alternaria nhưng đôi khi của Cera tostomella,Physalospora, và giống khác

+ Thối mốc hồng, do Trichothecium roseum có bào tử nang hồng.

+ Thối Fusarium, một loạt các loại thối gây ra bởi loài Fusarium

+ Thối mốc xanh, gây ra thường là do loài Cladosporium nhưng đôi khi cũng là do nấmmốc có bào tử nang màu xanh khác, ví dụ như Trichoderma

+ Thối nâu, gây ra chủ yếu bởi loài Sclerotinia (Monilinia fructicola)

- Sự hiện diện của sinh vật lạ hay vật thể lạ trên thực phẩm

- Nhiễm các háo chất độc như thuốc trừ sâu, chất tẩy rửa

+ Acid amin và protein bị phân hủy

+ Carbonhydrat bị phân hủy

+ Chất béo bị phân giải

+ VSV giải phóng enzym proteinase gây thay đổi mùi vị và cấu trúc

- Một là do những quá trình biến đổi trong nội bộ rau ăn quả và do những nguyên tố củabản thân chúng quyết định Ảnh hưởng của loại biến hoá đó là do năng lực bảo quảncủa rau quả ta gọi là khả năng bảo quản của rau quả

- Hai là do tác dụng của vi sinh vật mà gây nên những biến đổi trong rau quả, những visinh vật từ ngoài xâm nhập vào ta gọi là quá trình vi sinh vật gây bệnh

Trong quá trình bảo quản rau ăn quả bản thân chúng còn diễn ra những biến đổi về vật

lý như sự bay hơi nước là hiện tượng thường xuyên xảy ra làm cho rau quả bị héo giảm trọng lượng và giảm phẩm chất Biến đổi về sinh hoá làm giảm phẩm chất và những biến đổi đó đều làm cho tính chống chịu của rau ăn quả đối với sâu bệnh kém

CHƯƠNG 2: VI SINH VẬT VÀ SỰ HƯ HỎNG

TRONG RAU ĂN QUẢ

2.1 Nguồn lây nhiễm vi sinh vật

- Do hạt giống hay quá trình chăm bón phân hữu cơ, hay do vi sinh vật trong đất, trongkhông khí, nước Do quá trình chế biến, vận chuyển, bảo quản vi sinh vật xâm nhậpvào rau ăn quả

- Thành phần và số lượng vi sinh nhiễm vào rau ăn quả phụ vào từng loại, điều kiện địa

lý, thu hái, tình trạng rau quả

- Sự xâm nhập của vi sinh vật vào rau ăn quả một phần do đặc điểm của rau ăn quả:

+ Lượng nước trong rau ăn quả cao > 95%

+ Thành phần dinh dưỡng phong phú

+ Kết cấu tổ chức tế bào của đa số rau quả đa số lỏng lẻo, mềm xốp, dễ bị xay xát, sứt

mẻ, bẹp nát

2.2 Hư hỏng rau ăn quả do vi sinh vật.

2.2.1. Vi sinh vật trên bề mặt rau ăn quả

- Rau ăn quả mang một lượng vi khuẩn phong phú trên bề mặt của chúng, không phảitất cả các vi khuẩn này đều gây bệnh Trong nghiên cứu đầu tiên để đánh giá sự đadạng của các vi khuẩn không gây bệnh, các nhà khoa học cho biết rằng sự đa dạng củanhững vi khuẩn bề mặt tùy thuộc vào loại hình sản xuất và phương thức canh tác Kếtquả nghiên cứu của Jonathan Leff và Noah Fierer tại Đại học Colorado, Boulder đượccông bố ngày 27 tháng 3 trên tạp chí PLOS ONE Nghiên cứu tập trung vào 11 loại rauquả thường được ăn sống, và các nhà nghiên cứu phát hiện thấy một số loại rau ăn quảnhư cà chua, dưa leo và dâu tây có vi khuẩn bề mặt tương tự nhau, với phần lớn các visinh vật thuộc một nhóm Ngoài ra, các loại trái cây như táo, đào và nho có quần thể vikhuẩn bề mặt đa dạng với ba hoặc bốn nhóm khác nhau

- Sự nhiễm vi sinh vật trên bề mặt rau ăn quả do nhiều nguyên nhân khác nhau:

+ Do hạt giống bị nhiễm bệnh Khi hạt nảy mầm, vi sinh vật sẽ tồn tại và phát triển cùngvới sự phát triển của cây,gây nên sự nhiễm bẩn của vi sinh vật tại lá, hoa, quả

+ Do bụi đem vi sinh vật bám vào bề mặt rau ăn quả

+ Do chim và các loại côn trùng đem lại

+ Do con người trong quá trình thu hái, vận chuyển, bảo quản, chế biến

- Số lượng vi sinh vật trên bề mặt rau quả thay đổi liên tục Sự thay đổi này phụ thuộcvào: khí hậu, địa lý và trạng thái sinh thái của vi sinh vật Quả càng chín, mức độ dậpnát càng nhiều thì vi sinh vật càng dễ phát triển Trên bề mặt các loại rau ăn quả có đủ

số loài vi sinh vật từ vài trăm đến vài triệu tế bào

- Việc rửa các loại qủa dưới vòi nước không loại bỏ hoàn toàn các loại vi khuẩn Mặc dùviệc xối rửa rau ăn quả dưới vòi nước có thể giúp loại bỏ rất nhiều vi khuẩn gây hại,nhưng một vài trong số những vi sinh vật này vẫn có khả năng kháng cự lại làn nướcxối xả Về cơ bản, chúng còn bám chặt hơn vào quả, theo khuyến cáo của các chuyêngia

- “Nếu vi khuẩn nằm trên bề mặt của rau quả và chỉ rửa chúng với nước, việc đó có thểloại bỏ một số vi khuẩn trên bề mặt Không may là, việc xối rửa bằng nước sạch khôngloại bỏ tất cả vi khuẩn và đó là vấn đề Nếu chúng gắn kết chặt chẽ với nhau hoặc sốngtrong một cộng đồng bó chặt gọi là màng sinh học thì rất khó để loại bỏ chúng”chuyên gia Brendan Niemira đến từ Cơ quan an toàn thực phẩm vi sinh, Bộ Nôngnghiệp Mỹ, nói trên trang Live Science Hậu quả có thể là việc bùng phát dịch do vikhuẩn Salmonella hoặc E coli gây ra ở người, ngay cả khi chúng ta đề cao cảnh giác

- Thông thường rau quả không phải là nguyên nhân đáng quan tâm đối với sức khỏecộng đồng nhưng sự truyền nhiễm các mầm bệnh đường ruột như Samonella, VTEC

và Shigella gây nên sự bùng phát dịch thì cần quan tâm chặt chẽ

2.2.2. Sự xâm nhập và phá hủy rau ăn quả của các loại vi sinh vật

2.2.2.1. Quá trình gây hư hỏng rau ăn quả của vi sinh vật.

- Giá trị pH cao hơn ở các mô của nhiều loại rau quả khiến chúng dễ bị vi khuân xâmnhập hơn là đối với trái cây, dù rằng trong rau quả luôn lưu trữ một lượng khá lớn nấmgây hỏng rau quả Các vi khuẩn tham gia thường là nhũng vi khuẩn thủy phân pectin

và là những vi khuân Gram âm Pectobacterium, Pseudomonas và Xanthomonas, tuynhiên, trong một sổ trường hợp, các vi khuẩn thủy phân pectin thuộc chủngClostridium cũng đáng lo ngại trong các quá trình làm hư hỏng khoai tây, và các vi

khuẩn Gram dương không hình thành bào tử như Corynebacterium sepedonicum gây

ra thối vòng ở khoai tây

- Cấu trúc của rau quả bao gồm nhiều polysaccharide, cellulose, hemicelluloses vàpectin Các vi sinh vật gây hư hỏng khai thác tế bào trong rau ăn quả bằng cách sửdụng các enzyme ngoại bào phá hủy tế bào bằng cách làm thủng màng tế bào để làm

chất dinh dưỡng Đặc biệt là nấm sản sinh một lượng lớn các enzyme ngoại bào nhưpectinase và hemicelluloses chúng là nhân tố quan trọng gây ra sự hư hỏng do nấmmốc (Miedes & Lorences, 2004) Một vài vi khuẩn có khả năng xâm nhập và tạo vếtthương khi rau ăn quả khỏe mạnh, các mô tế bào không bị tổn thương (Tournas,2005b)

- Các vi sinh vật cũng có thể xâm nhập vào bên trong mô thực vật trong quá trình pháttriển của chúng, cũng có thể xâm nhập vào các nhị hoa hoặc dọc theo thân cây Đểthực hiện được điều này đòi hỏi vi khuẩn phải vượt qua các hàng rào bảo vệ tự nhiênphức tạp Cũng như trái cây, rau ăn quả có một lớp biểu bì bảo vệ bên ngoài thườngđược bao phủ bởi một lớp sáp tự nhiên lớp biểu bì có chứa các polymer cutin Mộtcộng đồng với các loại vi sinh vật đa dạng mà sự có mặt của chúng sẽ cạnh tranh vớihàng rào bảo vệ của thực vật, chống lại các vi sinh vật gây hư hỏng điển hình là sựchiếm chỗ trên bề mặt rau quả Vượt qua rào cản yêu cầu các vi sinh vật phải nhận biếtđược bề mặt của rau quả, sử dụng một hoặc nhiều chiến lược để đạt được sự liên kếtkhông thuận nghịch trên bề mặt rau quả và từng bước xâm nhập vào các mô Cấu trúccủa rau quả khác cấu trúc của trái cây, sự tiếp nhận có thể đạt được thông qua một sốmạch chuyên biệt và sử dụng cấu trúc bề mặt thông qua việc rau ăn quả hấp thu và giảiphóng nước và tạo ra sản phẩm trao đổi là CO2 và O2.

- Vai trò của các tác nhân gây bệnh ở thực vật trong chuỗi hư hỏng sau thu hoạch có thểxem là khá phức tạp Tuy nhiên, các tác nhân gây hư hỏng thường gặp nhất lại khôngphải là bản thân những mầm gây bệnh ở thực vật mà là các vi sinh vật cơ hội lợi dụng

cơ hội xâm nhập vào mô thực vật thông qua các vết thương, vết nứt, những chỗ hư hại

do côn trùng gây ra, thậm chí qua các vết tổn thương do các tác nhân gây bệnh ở thựcvật Tất cả các loại rau tươi đã thu hoạch đều có một bề mặt tự nhiên chứa một số ít vikhuân thủy phân pectin, và nó sẽ ngày càng tăng lên, dĩ nhiên là nhừng mô thực vậtkhỏe của những cây không bị ảnh hưởng có thể chứa rất ít vi sinh vật sinh dường (visinh vật nội bào) Sự tấn công và tỷ lệ hư hóng thực phâm phụ thuộc vào sự tương tácgiữa những biên đôi sinh hóa xảy ra trong mô thực vật sau khi thu hoạch và nhữngbiến đổi trong hoạt động của vi sinh vật Bản thân việc thu hoạch sẽ sản sinh ra những

áp lực về sinh lý, mà kết quả chủ yếu là sự mất nước và héo, và lát cắt thực phẩm có

thể sẽ giải phóng các chất dinh dường cho sự phát triển của vi sinh vật Áp lực nàycũng có thể tạo điều kiện cho những vi sinh vật nội bào tiềm ẩn phát triển.

- Dạng hư hỏng thường thấy nhất là sự mềm nhũng của các mô do hoạt động thủy phânpectin của vi sinh vật Pectin, một este metyl của axit 1,4-poỉy-D-galacturonic, và các chất

họ pectin là thành phần chính của vách ngăn mỏng giữa các tế bào tạo nên mô tế bàothực vật và ngay khi nó bị phá vở, mô mất đi tính toàn vẹn và các tế bào thực vật riêng

lẻ thì dễ bị xâm nhập và phá hủy Các chất thuộc họ pectin này thì khá phức tạp và baogồm các axit pectic không bị este hóa cũng như có các mạch nhánh như L-rhamnose,L-arabinose, D-galactose, D-giucose và D-xylose

- Việc ngăn chặn hư hỏng thực phẩm trong suốt quá trình luư trữ và vận chuyến rau quảphải cần có một loạt các biện pháp Việc kiếm soát độ ẩm và điều chỉnh thành phầnkhông khí trong môi trường bảo quản rau củ là quan trọng, nhưng có sự hạn chế vềviệc giảm độ âm tương đối bởi vì, ớ giá trị độ ẩm dưới 90 - 95%, các mô rau quả bịmất nước sẽ bị hco Việc tránh sự hiện diện của nước tự do trên bề mặt rau quả là thiếtyếu, và điều khiển nhiệt độ có thể chỉ quan trọng trong việc ngăn ngừa sự ngựng tụ hơinước Sự hiện diện của một lớp nước trên bề mặt sẽ tạo điều kiện cho những vi khuấn

di động như Erwinia Pectubacterium và pseudomonas xâm nhập vào các vết nứt, vết

thương và những lồ hở tự nhiên như lồ khí khổng